{"id":7037,"date":"2020-08-10T07:39:58","date_gmt":"2020-08-10T07:39:58","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.rinconeducativo.org\/?recursos=francis-william-aston-inventor-del-espectrometro-de-masas-y-descubridor-de-los"},"modified":"2024-12-13T10:27:33","modified_gmt":"2024-12-13T09:27:33","slug":"francis-william-aston-inventor-espectrometro-masas-descubridor-isotopos","status":"publish","type":"re_recurso","link":"https:\/\/rinconeducativo.org\/es\/recursos-educativos\/francis-william-aston-inventor-espectrometro-masas-descubridor-isotopos\/","title":{"rendered":"Francis William Aston, inventor del espectr\u00f3metro de masas y descubridor de los is\u00f3topos"},"content":{"rendered":"\n

1 de septiembre de 1877, Brimingham (Reino Unido) \u2013 20 de noviembre de 1945, Londres<\/p>\n\n\n

\n
\"Joseph
Joseph J. Thomson, Ernest Rutherford y Francis William Aston<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

En 1903 obtuvo una beca para estudiar en la Universidad de Birmingham y seis a\u00f1os despu\u00e9s comenz\u00f3 a trabajar en el Laboratorio Cavendish en la Universidad de Cambridge, invitado por Joseph John Thomson<\/a> (descubridor del electr\u00f3n), realizando la identificaci\u00f3n de los is\u00f3topos del ne\u00f3n y la investigaci\u00f3n de las descargas el\u00e9ctricas en tubos de baja presi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Tras la Primera Guerra Mundial, en 1919, invent\u00f3 el espectr\u00f3metro de masas. Un dispositivo experimental que permite separar las part\u00edculas cargadas en funci\u00f3n de su masa. Adem\u00e1s, estableci\u00f3 una regla, que lleva su nombre, que afirma que los elementos at\u00f3micos de n\u00famero impar no pueden tener m\u00e1s de dos is\u00f3topos estables.<\/p>\n\n\n\n

En sus primeras investigaciones con el espectr\u00f3grafo de masas, Aston descubri\u00f3 que al hacer pasar por el instrumento una muestra de gas ne\u00f3n puro se formaban en el detector dos manchas separadas, lo cual significaba que el gas conten\u00eda \u00e1tomos correspondientes a dos masas diferentes. Por lo que interpret\u00f3 que su descubrimiento se\u00f1alaba la existencia de dos tipos diferentes de \u00e1tomos de ne\u00f3n y que ambos deb\u00edan poseer el mismo n\u00famero de protones, puesto que todas las formas de ne\u00f3n contienen siempre el mismo n\u00famero de protones, pero un n\u00famero diferente de neutrones. Como consecuencia, sus masas at\u00f3micas deb\u00edan ser diferentes.<\/p>\n\n\n\n

Con este descubrimiento, Aston proporcion\u00f3 la primera prueba experimental de la existencia de is\u00f3topos, es decir, de formas de un mismo \u00e1tomo con un n\u00famero igual de protones, pero con un n\u00famero diferente de neutrones y lo plasm\u00f3 en dos publicaciones: \u201cLos is\u00f3topos\u201d (1922) y \u201cEspectr\u00f3metros de masa e is\u00f3topos\u201d (1933).<\/p>\n\n\n\n

Continu\u00f3 realizando experimentos y logr\u00f3 identificar 212 de los 287 is\u00f3topos de elementos no radiactivos que existen en la tabla peri\u00f3dica. Hecho que le llev\u00f3 formar parte de la Royal Society en 1921 y a recibir el Premio Nobel de Qu\u00edmica en 1922<\/p>\n\n\n\n

Posteriormente fue profesor en el Trinity College de Cambridge y en 1935 fue elegido presidente del Comit\u00e9 At\u00f3mico Internacional.<\/p>\n\n\n\n

Fundamento de la Espectrometr\u00eda de masas<\/h2>\n\n\n\n

La espectrometr\u00eda de masas se fundamenta en un principio simple: cuando un flujo de part\u00edculas cargadas se somete a la acci\u00f3n de un campo magn\u00e9tico, experimenta una desviaci\u00f3n; la amplitud de dicha desviaci\u00f3n depende de la masa y de la carga de las part\u00edculas que integran el flujo.<\/p>\n\n\n

\n
\"Espectr\u00f3metro<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

El espectr\u00f3metro o espectr\u00f3grafo de masas consta, esencialmente, de tres partes: la c\u00e1mara de ionizaci\u00f3n, la c\u00e1mara de desviaci\u00f3n y el detector. En la c\u00e1mara de ionizaci\u00f3n, los \u00e1tomos de la sustancia que se pretende identificar reciben una energ\u00eda de excitaci\u00f3n que les hace perder electrones. A veces dicha energ\u00eda se consigue simplemente calentando la muestra. Como consecuencia de la p\u00e9rdida de electrones, los \u00e1tomos se convierten en part\u00edculas cargadas positivamente que reciben el nombre de iones.<\/p>\n\n\n\n

Los iones producidos en la c\u00e1mara de ionizaci\u00f3n pasan luego a la c\u00e1mara de desviaci\u00f3n que est\u00e1 sometida a un campo magn\u00e9tico intenso. Cuando el flujo de iones positivos atraviesa la c\u00e1mara, la trayectoria de cada uno de ellos experimenta una desviaci\u00f3n por efecto del campo magn\u00e9tico; en lugar de atravesar la c\u00e1mara en l\u00ednea recta, lo hacen siguiendo una curva. El grado de curvatura de cada trayectoria depende de la masa y la carga del ion positivo; los iones pesados siguen una trayectoria que no se aparta mucho de la l\u00ednea recta, mientras que los m\u00e1s ligeros resultan m\u00e1s desviados.<\/p>\n\n\n\n

Al salir de la c\u00e1mara de desviaci\u00f3n, los iones positivos chocan con una placa fotogr\u00e1fica, o un elemento similar, instalada en el detector. El detector registra la magnitud de las desviaciones con respecto a la l\u00ednea recta experimentadas por las trayectorias de las part\u00edculas que integran la muestra, indicando as\u00ed la masa y la carga de dichas part\u00edculas. Dado que cada elemento y cada \u00e1tomo poseen una masa y una carga caracter\u00edsticas, la lectura del registro recogido por el detector permite identificar los \u00e1tomos presentes en la muestra.<\/p>\n\n\n\n

En la actualidad tiene m\u00faltiples aplicaciones al permitir determinar las masas de las part\u00edculas que forman parte de una muestra con el objetivo identificarlas. Por ejemplo, se emplea para identificar vestigios de sustancias halladas en lugares donde se ha cometido un delito, cuando las cantidades encontradas son demasiado peque\u00f1as para ser identificadas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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